En 1924 los relés de protección eran electromecánicos y autoalimentados. Su única función consistía en proteger (disparar un elemento seccionador en caso de cortocircuito o falta a tierra) los sistemas eléctricos a los cuales estaban asociados.

Con el desarrollo de la electrónica y concretamente de los microprocesadores, en 1969 se plantean por primera vez los relés de protección llamados digitales o numéricos. Los nuevos relés además de proteger realizaban funciones de monitorización, registro de sucesos, registros de oscilografía, disponían de HMI (Human Machine Interface / Interfaz de Hombre Maquina) con pantallas de LCD y teclado e incluso disponían de cierta lógica en la configuración de las múltiples entradas y salidas del equipo. Este cambio de tecnología/prestaciones acarreo incluso un cambio de denominación, lo que antes se llamaba equipo de protección ahora se llamaba equipo de protección y control. Pero esta nueva generación de equipos de protección necesitaban alimentación auxiliar para alimentar la electrónica, con lo cual hubo que dotarlos de diferentes fuentes de alimentación (24Vcc/48Vcc/110Vcc/125Vdc/220Vdc/ …) dependiendo de la instalación, el país, el cliente, …

Dado que los equipos de protección y control ya disponían de microprocesadores el siguiente paso natural fue implementar comunicaciones en los equipos. Los equipos comenzaron a incorporar dos tipos de comunicaciones a través de diferentes protocolos: Comunicaciones con los equipos de control y Comunicaciones con el personal de protección

Los equipos de control que conviven con las protecciones solicitan a estas el estado del equipo, el estado de las propias funciones de protección, las medidas de corriente y tensión que son captadas por el equipo de protección y envían órdenes para actuar sobre los dispositivos de corte y reconexión gobernados por la protección. Con el fin de estandarizar las comunicaciones y permitir la inter-operatividad entre equipos y fabricantes se desarrollaron diferentes normas de protocolos: DNP 3.0 (en América) y IEC60870-5-(en Europa). La estandarización del medio físico tuvo menos

éxito. Cada fabricante/cliente se decantó por un medio físico: RS485 de par trenzado, Fibra Óptica de Cristal(FOC), Fibra Óptica de Plástico (FOP), diferentes buses de campo (Profibus, CAN, …)

El personal de protección también quería comunicar con los equipos de protección, básicamente, para volcar los parámetros de protección y para extraer los informes y registros. Para este tipo de comunicaciones la estandarización fue nula, cada fabricante utilizaba un protocolo, muy a menudo un protocolo propietario. El medio físico más utilizado fue el RS232, con lo cual se convirtió en un estándar de facto. La manera de proceder del personal de protecciones podía ser de dos maneras: o bien se acercaban a la instalación donde se encontraba el equipo de protección y se conectaban localmente con un ordenador portátil o bien comunican el equipo de protección a la línea telefónica a través de un modem para luego comunicarse con la protección de forma remota.

Con la explosión de los sistemas de la información (internet) toman más importancia los equipos de comunicación en los cuales el medio físico de comunicación, a través de Ethernet y USB se está convirtiendo en estándares de facto. En cuanto a la estandarización de los protocolos de comunicación, se hicieron esfuerzos en desarrollar normas que estandaricen y unifiquen los protocolos entre todos los equipos sean de protección, de control o de comunicación. La norma IEC 61850 es fruto de ese esfuerzo.

No todos los relés de protección han seguido esta evolución, algunos han seguido siendo alimentados aun siendo reles digitales.

Los reles autoalimentados digitales se han enfrentado a otros hándicaps:

Ser capaz de encenderse y estar operativo en el menor tiempo posible, hay que tener en cuenta que en ausencia de corriente en el sistema, el relé se encuentra apagado y tras Disparar y cortar la corriente se vuelve a apagar.
Debe de ser capaz de funcionar con corrientes muy bajas. Si hay un defecto eléctrico y la corriente no es suficiente como para que el relé este vivo, este nunca detectara el defecto.
Para funcionar a corrientes muy bajas su consumo debe de ser muy bajo y por lo tanto su capacidad de procesado será muy limitada. En consecuencia, las prestaciones que ofrecen los relés autoalimentados no alcanzan a los relés con alimentación auxiliar.

Hoy en día hay fabricantes de relés autoalimentados como Fanox que han conseguido implementar prestaciones de relés con alimentación auxiliar en los relés autoalimentados con corrientes de arranque muy bajas y tiempos de operación muy cortos:

HMI con pantalla LCD y teclado.
Led de señalización en memoria no volátil.
Comunicación serie con diferentes protocolos: Modbus, DNP3 e IEC60870-5-103
Múltiples funciones de protección.
Diferentes grupos de ajustes
Registro de información, eventos, perfil de carga e incluso registro oscilografico.

Precisamente los registros oscilograficos es uno de nuestros últimos logros que no todos los competidores han conseguido:

¿Por qué hay pocos Relés Autoalimentados con registros de oscilografía?

Los fabricantes de # SelfpoweredRelays tienen que superar dos desventajas:

1- Como la energía disponible a bajas corrientes es escasa, la capacidad de procesamiento de las CPU es muy limitada, lo que dificulta enormemente la implementación de registros de oscilografía.
2- En un relé autoalimentado, el tamaño de los registros de oscilografía es variable en función del tiempo de disparo. Después de un disparo, el relé abre el interruptor y desaparece la corriente que permite que el relé autoalimentado esté vivo; por esa razón, es necesario cerrar el registro de oscilografía antes de que se apague el relé.

Cuáles son los próximos retos que deben de superar los reles autoalimentados:

Implementar funciones de protección direccional: ANSI 67N y 67
Implementar comunicaciones Ethernet con los protocolos DNP3, IEC60870-5-104 e IEC61850